距離保護實驗

1、繼電保護專題實驗報告一、實驗目的本實驗以研究過渡電阻對距離保護的影響為目的，通過實驗數(shù)據(jù)觀察過渡電阻增加時保護的動作狀況，最后得出過渡電阻對距離保護影響的結論。二、實驗內容實驗分為單電源和雙電源兩部分，包含單側電源三相短路、單側電源單項接地短路，雙電源空載線路上三相短路，保護安裝在送電測的的線路上三相短路與保護安裝在受電側的線路上三相短路這五種故障形式，其中，對于接地故障設置過渡電阻從0.01歐姆300歐姆變化，相間短路過渡電阻變化為0.0116歐姆，并研究故障點位于保護范圍的10%、50%、90%處時保護的動作情況。三、實驗理論分析（一）單端電源時過渡電阻對阻抗繼電器的影響如圖所示，若線路首

2、端故障經(jīng)電弧，則距離保護的測量阻抗分別為，。本段線路出口發(fā)生經(jīng)過渡電阻短路故障時，若過渡電阻較大，本段距離保護I可能拒動，前一級距離保護II段可能越級跳閘，使距離保護失去選擇性。保護裝置距離短路點越近，受過渡電阻的影響越大；保護定值越小，則相對受電阻的影響越大。單端電源經(jīng)過渡電阻短路（二）雙電源時過渡電阻對阻抗繼電器的影響 如圖所示，在雙電源系統(tǒng)線路上發(fā)生經(jīng)過渡電阻短路時，由兩側電源系統(tǒng)提供短路電流， 雙電源時經(jīng)過渡電阻短路安裝在M側的阻抗繼電器測得的阻抗為，其中附加阻抗，為超前的相角，為超前的相角。由于對側電源的助增作用使得過渡電阻產(chǎn)生的影響要復雜的多：1）若超前于，則>0，附加阻抗呈

3、容性；2）若滯后于，則<0，附加阻抗呈感性；若故障前M側為送電測，N為受電側，則超前于；故障發(fā)生初期兩側電源相位關系不變，則超前于，M側的附加阻抗呈容性，將造成阻抗繼電器保護范圍的伸長，M側距離保護可能超越。若故障前M側為受電測，N為送電側，則滯后于；故障發(fā)生初期兩側電源相位關系不變，則滯后于，M側的附加阻抗呈感性，將造成阻抗繼電器保護范圍的縮短，M側距離保護可能拒動。四、實驗結果分析（一）單側電源1、三相短路故障相測量阻抗的計算值為：，其中利用上式分別計算故障點位于保護范圍的10%、50%、90%且過渡電阻依次為0.01、0.5、2、4、8、16時的測量阻抗理論值，并與實際測量值進行對

4、比，其結果如表1所示。就故障相進行作圖，所列出的圖形為所有過渡電阻情況下阻抗平面圖中的一部分。圖中，點的變化代表故障位置的變化。表1故障點 過渡阻抗 0.010.52481610%理論值0.072+j1.0420.322+j1.0421.072+j10422.072+j1.0424.072+j1.0428.072+j1.042測量值0.098+j1.0380.320+j1.0311.062+j1.0372.055+j1.0344.026+j1.0498.068+j1.05350%理論值0.36+j5.220.61+j5.221.36+j5.222.36+j5.224.36+j5.228.36+

5、j5.22測量值0.357+j5.1960.609+j5.2061.348+j5.1932.361+j5.2004.337+j5.2068.244+j5.23190%理論值0.648+j9.3960.898+j9.9361.648+j9.3962.648+j9.3964.648+j9.3968.648+j0.396測量值0.641+j9.3750.886+j9.3681.649+j9.3832.652+j9.3904.659+j9.4428.585+j9.4190.010.524168從圖中可以看出，隨著故障點位置從10%到90%變化，測量阻抗隨之向虛軸正方向增長，隨著過渡電阻的增大，測量阻抗

6、逐漸向實軸正方向移動，由此可以推斷，隨著過渡電阻的增加，當故障點持續(xù)接近線路末端時,容易引起保護拒動。2.A相接地短路故障相測量阻抗的計算值為：，其中。表20.0141664100 30010%理論值0.075+j1.0431.222+j1.1654.338+j1.564測量值0.074+j1.0381.221+j1.1684.638+j1.559不動作不動作不動作50%理論值0365+j5.2121.512+j5.3504.917+j5.75418.418+j7.342測量值0.364+j5.1981.522+j5.3384.975+j5.75118.413+j7.417不動作不動作90%理

7、論值0.653+j9.3851.850+j9.4993.396+j9.74319.077+j11.682測量值0.651+j9.3841.849+j9.5105.358+9.97419.056+j11.744不動作不動作40.016416從圖中可以看出，隨著故障點位置從10%到90%變化，測量阻抗逐漸向虛軸的正方向移動，同時，隨著過渡電阻的增加，測量阻抗逐漸向實軸正方向移動，當過渡電阻達到100以上時，保護將不再動作。（一） 雙側電源故障相測量阻抗的計算值為：1、 空載線路三相短路表3故障點過渡阻抗0.010.52481610%理論值0.056+j1.0470.344+j1.0471.156+

8、j1.0472.257+j1.0474.420+j1.0478.536+j1.047測量值0.039+j1.0760.362+j1.0741.230+j1.0792.386+j1.0694.695+j1.0778.541+j1.07250%理論值0.370+j5.2170.781+ j5.2172.028+ j5.2173.645+ j5.2177.028+ j5.21713.202+ j5.217測量值0.373+j5.2000.769+j5.2021.922+j5.2023.618+j5.1946.877+j5.18813.403+j5.14190%理論值0.664+j9.3851.044

9、+ j9.3853.415+ j9.3856.288+ j9.38514.702+ j9.38529.445+ j9.385測量值0.694+j9.4051.360+j9.4083.412+j9.3896.149+j9.31514.672+j9.36229.705+j9.1820.50.0124168從圖中可以看出，隨著故障點位置的增加，測量阻抗向虛軸正方向移動；隨著過渡電阻的增長，測量阻抗不斷向實軸正方向移動，與單電源線路不同的是，此時隨著故障點位置的增加，向右側平移的距離越大，在圖上體現(xiàn)為其斜率變小，這點的主要原因是此時測量阻抗有：隨著故障點位置的增加，M端供給的短路電流減小，電流分配系數(shù)

10、減少，因此呈現(xiàn)出測量阻抗增加的趨勢，出現(xiàn)如圖所示的斜率減小現(xiàn)象。2.三相短路（保護安裝在送電側） 表4故障點 過渡阻抗0.010.52481610%測量值0.036+j0.5240.314+j0.4731.092+j0.4011.994+j0.3423.436+j0.3225.411+j0.44450%測量值0.209+j2.6220.534+j2.4831.473+j2.2322.531+j2.0014.154+j1.7546.223+j1.61490%測量值0.299+j4.6910.772+j4.4282.057+j3.8883.351+j3.4115.234+j2.8717.351+j

11、2.4820.50.01428163.三相短路（保護安裝在受電側）表5故障點 過渡阻抗0.010.52481610%測量值0.038+j0.5210.337+j0.5621.281+j0.7372.745+j1.1416.445+j2.92713.226+j16.93250%測量值0.190+j2.5400.542+j2.7051.761+j3.1813.671+j4.1928.345+j8.799-1.201+j31.60890%測量值0.337+j4.6760.824+j4.9392.599+j6.0805.356+j8.8197.624+j23.167-21.499+j19.7030.50.0124168從圖中可以看出，隨著過渡電阻的增大，測量阻抗根據(jù)供電側的不同，發(fā)生相應不同的移動，當左側為供電側時，測量阻抗向右移動，而為受電測時則相反；此外，從圖中可看出，當左端為供電側時，測量阻抗逐漸接近正實軸，而當其為受電側之時，卻離開了負實軸。五、實驗結論通過本次實驗，可以發(fā)現(xiàn)，在單側電源線路中，短路點的過渡電阻使繼電器的測量阻抗增大，保護范圍縮短，很可能使